JP6436973B2 - 四面体梱包容器の配置分布 - Google Patents

Description

本発明は、四面体梱包容器の配置分布（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）に関するものであり、特に、不規則形状の四面体梱包容器を一つにまとめて流通用の組立体とするにはどのようにすべきかに関するものである。

四面体梱包容器は、長年の間製造され流通してきたものであり、ＴｅｔｒａＰａｋ（登録商標）は、１９５０年以来、こうしたシステムを開発してきた。しかしながら、通常の四面体梱包容器には、その梱包を空間的に扱いやすくすることが容易でないという欠点がある。特殊な形をした特有の補助用箱体が、出荷作業用に開発されたが、当該箱体は高価なものであった。また、当該箱体を自動化ラインでの梱包に適したものとするのは容易ではない。

１９６４年に出願された米国特許出願に係る米国特許第３３４７３６３号明細書（特許文献１）では、不規則形状の四面体梱包容器が開示されており、これにより、立方体内での緊密パッキングが可能となった。そのアイデアの概要は、立方体が、不規則形状の四面体及び当該四面体と鏡面対称な形状の四面体を組み合わせて使用することにより、完全に充填可能である、というものである。四面体による空間充填についてインターネットで検索すると、種々の可能なパッキングパターンが見つかる。

しかしながら、不規則形状の四面体を組み立てて立方体にするのは容易なことではない。組立て途中の組立体も最終的な組立体も、それ自体が安定でないためである。従って、これを更に支持する必要がある。特許文献１には、四面体は、何らかの形の接着剤を用いて、各四面体の界面で接合すべきである旨記載されている。また、複数の容器から構成される梱包容器は、各容器を組み立てられた状態に維持するための、長方形の３次元筺体（箱体）を有することができる旨も記載されている。しかしながら、梱包容器を組み立てられた状態に保持するために、筐体の接着剤をどのように塗布するか、また、どのようなパターンで接着剤を塗布すべきか、という点については、詳しく述べられていない。

立方体を完全に充填するために使用され得る、不規則形状の四面体及びその鏡面反転体（ｍｉｒｒｏｒｅｄ ｖｅｒｓｉｏｎ）の大まかな形状は、遅くとも１９００年には知られていた。Ｄａｖｉｄ Ｈｉｌｂｅｒｔにより提示された問題（Ｈｉｌｂｅｒｔの第３問題）に応えて、Ｈｉｌｂｅｒｔの学生であったＭａｘ Ｄｅｈｎは、逆問題（ｃｏｕｎｔｅｒ−ｐｒｏｂｌｅｍ）の形でその証明を与えた。これはとりわけ、その鏡面反転体と共に立方体を完全に充填することができる、不規則形状の四面体を含むものであった。Ｇｕｙ Ｉｎｃｈｂａｌｄは、彼のウェブサイトwww.steelpillow.comにおいて、三つの不規則形状の四面体及び三つの鏡面反転体を使用して、立方体を空間的に完全に充填することができることを示している。このことは、ウェブサイトwww.korthalsaltes.comにも記載されている。当該ウェブサイトでは、四つのこのような四面体を、組立体を完成させるための鏡面対称な四面体対を一対だけ欠いた状態で組み立てるとどのようになるのかが示されている。しかしながら、後者のウェブサイトでは、六つの四面体が、箱体又はこれに類する組立体中で、どのようにして緊密な立方体パッキングパターンで一つに保持され得るかについては記載されていない。

米国特許第３３４７３６３号明細書

従って、本発明の目的は、六つの不規則形状の四面体から成る上述の立方体の組立てを容易にするための適切な解決策を提示することである。

第１態様において、本発明は、
第１配向性（ｆｉｒｓｔ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）及び第１配向性に対して鏡面対称な第２配向性（ｓｅｃｏｎｄ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を有する、不規則形状の四面体梱包容器（１ａ、１ｂ）の群を組み立てる方法であって、
梱包容器（１ａ、１ｂ）はそれぞれ、直角二等辺三角形である二つのパネル（５、６）及び直角三角形である二つの細長パネル（７、８）を有しており、
長方形の中央壁部（１５）、長方形の右壁部（１３）、及び長方形の左壁部（１４）を有するＬ字型ブランク（１０）であって、右壁部（１３）及び左壁部（１４）が、弱化線（１１、１２）を介して中央壁部（１５）の隣接する辺に取り付けられているＬ字型ブランク（１０）を提供するステップと、
第１配向性を持つ一つの梱包容器（１ａ）及び第２配向性を持つ一つの梱包容器（１ｂ）を右壁部（１３）、左壁部（１４）、及び中央壁部（１５）のそれぞれに配置するステップと、
を含み、
全梱包容器（１ａ、１ｂ）は、
厚紙ブランクが、梱包容器（１ａ、１ｂ）が中央壁部（１５）上の梱包容器（１ａ、１ｂ）の上部に載るまで右壁部（１３）を非折り曲げ位置から傾け、且つ左壁部（１４）を非折り曲げ位置から傾けることにより、折り曲げられて立方体とされ得るように、
直角二等辺三角形状のパネル（５、６）が厚紙ブランク（１０）に面し、パネルの斜辺が右壁部（１３）と左壁部（１４）との間の中央角部（１６）に向かうように、且つ全梱包容器の下向きに傾斜した上縁部も中央角部（１６）に向かうように
配置されることを特徴とする方法を提供する。

右壁部（１３）及び左壁部（１４）は、通常、平坦な非折り曲げ位置から７０〜１１０°、又は約９０°折り曲げられる。当該方法は、壁部（１３、１４、１５）上に配置する前に、例えば、少なくとも一方の梱包容器（１ａ；１ｂ）の細長パネル（７；８）の中央線上に付着している接着剤（５２、５３）を用いて、二つの梱包容器（１ａ、１ｂ）を互いに取り付けるステップを更に含むことができる。

更に別の態様において、本発明は、
第１配向性及び第１配向性に対して鏡面対称な第２配向性を有する、二つの不規則形状の四面体梱包容器（１ａ、１ｂ）の組立体であって、
梱包容器が、直角二等辺三角形である二つのパネル（５、６）及び直角三角形である二つの細長パネル（７、８）を有し、
一方の梱包容器（１ａ；１ｂ）の細長パネル（７；８）には、接着剤（５２、５３）が設けられ、他方の梱包容器（１ｂ；１ａ）のこれに対応する形状のパネル（７；８）は、接着剤が設けられたパネルに押し付けられていることを特徴とする組立体を提供する。

当該組立体では、更に、接着剤（５２、５３）を、細長パネル（７；８）の中央線（５１）に沿って設けることが可能である。更に、接着剤（５２、５３）を、細長パネル（７；８）の中央線（５１）に沿って、二つに分けて別々に設けることができる。

更なる態様において、本発明は、
第１配向性（１ａ）及び第１配向性に対して鏡面対称な第２配向性（１ｂ）を有する、六つの不規則形状の四面体梱包容器（１ａ、１ｂ）の組立体であって、
梱包容器（１ａ、１ｂ）が、直角二等辺三角形である二つのパネル（５、６）及び直角三角形である二つの細長パネル（７、８）を有し、
鏡面対称な二つの梱包容器（１ａ、１ｂ）の対が三つ、六つの梱包容器を立方体状に配置したときの大きさとマッチする底壁部を有する下部トレイ（３０）内部に配置されていることを特徴とする組立体を提供する。

当該組立体では、鏡面対称な梱包容器（１ａ、１ｂ）の対が三つ、ループ状のリボン（４０）で周りを取り巻かれてよく、これにより当該六つの梱包容器を一つに保持することができる。当該組立体では、鏡面対称な梱包容器（１ａ、１ｂ）の対はそれぞれ、隣接するパネル（７；８）上の接着剤（５２、５３）を使用して互いに取り付けることができる。

更なる態様において、本発明は、
第１配向性（１ａ）及び第１配向性に対して鏡面対称な第２配向性（１ｂ）を有する、三つの不規則形状の梱包容器（１ａ、１ｂ）の組立体であって、
梱包容器（１ａ、１ｂ）が、直角二等辺三角形である二つのパネル（５、６）及び直角三角形である二つの細長パネル（７、８）を有し、
第１配向性（１ａ；１ｂ）を持つ二つの梱包容器と第２配向性（１ｂ；１ａ）を持つ一つの梱包容器とをひとまとまりで配置することができ、三角柱（６０）を形成することができることを特徴とする組立体を提供する。

四つのこのような角柱（６０）の群は、その三角形の面で直立した状態で、各角柱（６０）の直角の角部が中央で接触するようにひとまとまりで配置することができ、これにより、半分に割った立方体が形成される。立方体を形成する二つのこのような角柱（６０）の群は、横並びで配置されて、細長い直方体状の組立体を形成することができる。

本発明の任意の態様に関連して説明された特徴はいずれも、本発明の他の任意の態様と共に使用され得る。

本発明について、図面に示すような好ましい実施形態を参照して更に説明する。

本発明に係る、一つにまとめて組立体とされる不規則形状の四面体の斜視図を示す。 厚紙ブランク上に対になるように配置された、六つの四面体の斜視図を示す。 本発明に係る六つの梱包容器から成る組立体を取り囲むための厚紙ブランクの上面図を示す。 図３の厚紙ブランクの上方から見た、六つの梱包容器が当該厚紙ブランクの壁部のうち三面に配置された状態の斜視図を示す。 下部トレイにより一つに保持されている、四面体の組立体の斜視図を示す。 ループ状のリボンにより一つに保持されている、四面体の組立体の斜視図を示す。 本発明に係る異なる配向性を持つ二つの四面体の側面図を示す。 本発明に係る異なる配向性を持つ二つの四面体の側面図を示す。 図７及び８の二つの四面体が一つに接合されている状態の斜視図を示す。 本発明に係る三つの四面体を一つにまとめて三角柱とした状態の斜視図を示す。 理想的な三角柱の斜視図を示す。 図１０及び１１の三角柱の様々な組合せ方法について、上面図を示す。 図１０及び１１の三角柱の様々な組合せ方法について、上面図を示す。 図１０及び１１の三角柱の様々な組合せ方法について、上面図を示す。 ひとまとまりとされた六つの梱包容器用の角部キャップによる方策についての斜視図を示す。

本発明は、例えば流動食用の、不規則形状の四面体梱包容器の配置分布に関するものである。このような梱包容器１ａが一つ、図１に示されている。立方体を完全に充填するためには、鏡面反転体１ｂも使用しなければならない。図２を参照されたい。梱包容器１ａ、１ｂは二つの封止済フィン２、３を備え、粉体、小物、液体等の製品で充填され得る本体部４を有する。パックされる製品が傷みやすい流動食である場合、梱包容器１ａ、１ｂは、好ましくは、カートンコア、アルミホイル障壁層（又はこれに類するもの）、及び低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）等の高分子材料の外側コーティングを備える、既知の種類のものである。食品用カートンの業界では、例えばＴｅｔｒａＰａｋ（登録商標）により、このような梱包材料が長年の間使用されてきた。

梱包容器１ａは四つのパネルを有し、二つのパネル５、６は直角二等辺三角形、二つの細長パネル７、８は直角三角形である。二つの二等辺パネル５、６は脚を共有しており、二つの細長い直角三角形７、８は斜辺を共有している。梱包容器１ｂは、同じ形状のパネル５、６、７、８を有するが、各パネルの配向性（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）は鏡面で反転させたものになっている。

図２には、カートン又は厚紙製のＬ字型の第１ブランク１０が示されている。六つの不規則形状の四面体梱包容器１ａ、１ｂ、即ち同一の配向性（ｏｎｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）のものが三つとその鏡面反転体が三つ、ブランク１０上に配置された状態で、破線により示されている。梱包容器１ａ、１ｂは、熱溶融性接着剤や両面テープ等の接着剤を使用して、ブランク１０に取り付けることができる。右壁部１３及び左壁部１４を中央壁部１５に向かって折り畳むことができるように、第１ブランク１０には２本の折目線１１、１２が設けられている。これにより、右壁部１３及び左壁部１４上の梱包容器１ａ、１ｂが中央壁部１５上の梱包容器１ａ、１ｂの上部に移動して、立方体が形成される。通常、当該壁部間の角度は約９０°、又は７０〜１１０°とされる。右壁部１３及び左壁部１４を所定位置に保持するために、接着剤を隣接する梱包容器間で使用することができる。即ち、右壁部１３上の梱包容器が中央壁部１５上の梱包容器に取り付けられ、左壁部１４上の梱包容器が中央壁部１５上の梱包容器に取り付けられる。

梱包容器１ａ、１ｂを厚紙ブランク上に配置する場合、梱包容器１ａ、１ｂは、第１厚紙ブランク１０に面する二等辺三角形状のパネル５、６を有するものとすべきであり、当該二等辺パネル５、６の斜辺は、右壁部１３と左壁部１４との間の内側角部１６に向かうように配置されるべきである。全梱包容器１ａ、１ｂの上側パネルは、当該内側角部１６に向かって傾斜しているものとすべきである。

図３には、より複雑な第２厚紙ブランク２０が示されており、第２ブランク２０は、当該ブランク２０の内側において、破線で示した多数の弱化線２１を有する。この第２ブランク２０は、第１ブランク１０に対応する壁部、即ち、右壁部２３、左壁部２４、及び中央壁部２５を備え、これに加えて、上壁部２６及び後壁部２７を備える。第６の壁部は、両側から折り合わされる二つの部分２８ａ、２８ｂにより形成される。図４には、第２ブランク２０が梱包容器１ａ、１ｂと共に示されており、これらはブランク２０を折り曲げて密閉箱体とする前の位置で示されている。壁部を折り合わせる前に、何らかの形の接着剤を用いて、梱包容器１ａ、１ｂを右壁部２３、左壁部２４、及び中央壁部２５に取り付けることが可能である。例えば梱包容器１ａ、１ｂを消費者から視認できるようにするために、切欠き２９ａ、２９ｂをいくつかの壁部に更に設けることができる。梱包容器１ａ、１ｂは、図２に示して上述したものと同じように、右壁部２３、左壁部２４、及び中央壁部２５上に配置される。

図５には、その中に梱包容器１ａ、１ｂを配置した下部トレイ３０が示されている。このトレイ３０自体は既知の方法により折られるものであるが、このトレイ３０を用いると、梱包容器１ａ、１ｂを当該トレイ３０中に多少安定した状態で配置することができるようになる。しかしながら、搬送及び出荷作業中に、組み立てられた状態で確実に安定させるためには、更に支持が必要となる場合もある。また、組立体をより安定なものとするために、個々の梱包容器も互いに取り付けた状態で、当該梱包容器をトレイ内部に配置することも可能である。トレイ３０の高さは、組立体の高さの約１０〜３０％、又は約２０％とすべきである。

図６には、組み立てられた状態の梱包容器１の周りを取り巻くためのループ状のリボン４０が示されている。組立体をよりしっかり固定するのが望ましい場合は、梱包容器は、既知の種類の接着剤で互いに取り付けられ得る。リボン４０は、図５に示すような下部トレイ３０と組み合わせることもできる。リボンの幅は、組立体の高さの５〜５０％、又は１０〜３０％、又は約２０％とすべきである。

図７には、二つの梱包容器１ａ、１ｂが示されており、一方の梱包容器１ａは第１配向性を有し、第２の梱包容器１ｂは、第１配向性に対して鏡面対称の関係にある第２配向性を有する。破線は、梱包容器１ａ、１ｂのパネルに沿った中央線５１を表す。当該パネルは、組み立てた状態においては立方体の内側に面するものである。熱溶融性接着剤や両面テープ等の接着剤５２を、直線状にして、梱包容器１ａ、１ｂのうち一方の当該中央線５１の少なくとも一部に沿って付着させることができ、その後両梱包容器は、互いが互いに取り付けられるように接合される。

別の実施形態では、図８に示すように、二つの梱包容器１ａ、１ｂを接合する前に、接着剤５３が、二つに分けて別々に、一方の梱包容器１ａの中央線５１上に配置される。

図９には、二つの梱包容器が、互いに取り付けられた状態で示されている。当該梱包容器には、図７又は８に従って接着剤５２、５３を設けることができる。図７に示すように、接着剤を直線状に伸ばすことにより、取り付けた部分が回転に対してある程度安定化され、梱包容器が互いに回転しないようになる。図８に示すように接着剤を二つに分けて別々に付着させる場合も、このような安定性が得られ、対になる梱包容器１ａ、１ｂが不必要に互いに回転しないようになる。当該中央線からオフセットされた線上に接着剤を配置することも可能である。

図１０には、一つにまとめて三角柱６０とした、三つの梱包容器１ａ、１ｂ、１ａが示されている。当該角柱形状体６０は、図１１に理想的な形が示されている。この角柱形状体は、直方体型のパッキングパターンを実現するために、様々に組み合わせることができる。図１２には、二つの三角柱を立方体となるように配置する既知パターンが示されている。図１３には、三角柱を並べる（ｓｔａｃｋｉｎｇ）別の方法が示されており、この方法では半分に割った立方体（ｈａｌｆ−ｃｕｂｅ）が作成される。このパッキングパターンは、小さな梱包容器の場合、例えばロボット式ピッキング設備による自動化パッキングが容易になるため、有益である。図１４には、二つの立方体が互いに隣り合うように配置された別のパッキングパターンが示されている。このパターンの場合も、自動化パッキング設備が容易にアクセス可能となり、上部から厚紙製の箱体に入れることができるようになる。

図１０〜１４に示したパッキングパターンでは、梱包容器１ａ、１ｂは、厚紙箱体内部に固定なしで配置されてもよく、何らかの形の接着剤を用いて互いに取り付けられてもよい。梱包容器１ａ、１ｂを厚紙箱体内部に移す前に、当該梱包容器１ａ、１ｂを互いに取り付けることも可能である。

本発明について、好ましい実施形態を参照して説明したが、本発明の範囲内で様々な修正例が考えられることが理解できるであろう。図１５では、更なる配置分布の方策７０が示されている。六つの不規則形状の四面体梱包容器１ａ、１ｂが、例えば図５に示したものと同じパターンで一つにまとめられている。このように梱包容器１ａ、１ｂを一つにまとめる場合、当該梱包容器間で、立方体の両対角点（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｃｏｒｎｅｒｓ）にわたる内部対角線が形成されている。キャップ７１、７２が各対角点に配置され、バー７３がキャップ７１、７２に取り付けられて、梱包容器同士をひとまとまりに保持している。キャップがジップタイのようにロッドに取り付けられるように、ロッド７３にはフック又はリッジを設けることができ、キャップ７１、７２は、当該フック又はリッジとマッチする保持手段を有することができる。キャップ７１、７２及びロッド７３は、少なくとも部分的に、プラスチック若しくは金属、又はこれらに類する任意の材料から作製することができる。一実施形態では、キャップ７１、７２の少なくとも一方に、ひとまとまりにされた梱包容器１ａ、１ｂを分解するための簡易脱着機構（ｑｕｉｃｋ ｒｅｌｅａｓｅ）を設けることができる。

本明細書では、別段の記載がない限り、「又は、若しくは（ｏｒ）」との語は、記載された条件のいずれか一方又は両方が満たされた場合に真値を返す演算子の意味で使用されており、条件のうち一方のみが満たされることを必要とする演算子「排他的ＯＲ」の意味ではない。「〜を備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」との語は、「〜から成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」の意味ではなく、'「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の意味で使用されている。上述された従来技術の開示内容はすべて、参照により本明細書に組み込まれる。本明細書に記載されたいずれの先行技術文献についても、その開示内容が本願の出願日においてオーストラリアその他の地域における一般的な知識であった旨の自白又は表明として解釈すべきものではない。

１ 梱包容器
２、３ 封止済みフィン
４ 本体部
５、６ 直角二等辺三角形状パネル
７、８ 直角三角形状パネル
１０、２０ ブランク
１１、１２、２１ 弱化線
１３、２３ 右壁部
１４、２４ 左壁部
１５、２５ 中央壁部
１６ 内側角部
２６ 上壁部
２７ 後壁部
２８ａ、２８ｂ 第６の壁部
３０ 下部トレイ
４０ ループ状のリボン
５１ 中央線
５２、５３ 接着剤
６０ 三角柱
７１、７２ キャップ
７３ バー、ロッド

Claims (7)

1. 第１配向性及び前記第１配向性に対して鏡面対称な第２配向性を有する、不規則形状の四面体梱包容器（１ａ、１ｂ）の群を組み立てる方法であって、
   前記梱包容器（１ａ、１ｂ）はそれぞれ、直角二等辺三角形である二つのパネル（５、６）及び直角三角形である二つの細長パネル（７、８）を有しており、
   長方形の中央壁部（１５）、長方形の右壁部（１３）、及び長方形の左壁部（１４）を有するＬ字型ブランク（１０）であって、前記右壁部（１３）及び前記左壁部（１４）が、弱化線（１１、１２）を介して前記中央壁部（１５）の隣接する辺に取り付けられているＬ字型ブランク（１０）を提供するステップと、
   第１配向性を持つ一つの梱包容器（１ａ）及び第２配向性を持つ一つの梱包容器（１ｂ）を前記右壁部（１３）、前記左壁部（１４）、及び前記中央壁部（１５）のそれぞれに配置するステップと、
   を含み、
   全梱包容器（１ａ、１ｂ）は、
   前記厚紙ブランクが、前記梱包容器（１ａ、１ｂ）が前記中央壁部（１５）上の前記梱包容器（１ａ、１ｂ）の上部に載るまで前記右壁部（１３）を非折り曲げ位置から傾け、且つ前記左壁部（１４）を非折り曲げ位置から傾けることにより、折り曲げられて立方体とされ得るように、
   前記直角二等辺三角形状のパネル（５、６）が前記厚紙ブランク（１０）に面し、前記パネルの斜辺が前記右壁部（１３）と前記左壁部（１４）との間の中央角部（１６）に向かうように、且つ全梱包容器の下向きに傾斜した上縁部も前記中央角部（１６）に向かうように、
   配置されることを特徴とする方法。
2. 壁部（１３、１４、１５）上に配置する前に、二つの梱包容器（１ａ、１ｂ）を互いに取り付けるステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記二つの梱包容器（１ａ、１ｂ）の一方の梱包容器の細長パネル（７、８）の中央線上に、接着剤（５２、５３）を付着させ、前記接着剤によって前記二つの梱包容器（１ａ、１ｂ）を互いに取り付ける、請求項２に記載の方法。
4. 第１配向性（１ａ）及び前記第１配向性に対して鏡面対称な第２配向性（１ｂ）を有する、三つの不規則形状の梱包容器（１ａ、１ｂ）の組立体であって、
   前記梱包容器（１ａ、１ｂ）が、直角二等辺三角形である二つのパネル（５、６）及び直角三角形である二つの細長パネル（７、８）を有し、
   第１配向性（１ａ）を持つ二つの梱包容器と第２配向性（１ｂ）を持つ一つの梱包容器とがひとまとまりで配置されて、三角柱（６０）を形成しており、
   前記六つの梱包容器（１ａ、１ｂ）が、立方体状の組立体の対角点で、キャップ（７１、７２）により一つに保持されており、前記二つのキャップ（７１、７２）が、前記立方体内部の対角線に沿って延在する、キャップ（７１、７２）の両方に取り付けられたロッド（７３）により、共に保持されていることを特徴とする組立体。
5. 四つの前記角柱（６０）が、その三角形の面で直立した状態で、各角柱（６０）の直角の角部が中央で接触するようにひとまとまりで配置されることにより、半分に割った立方体が形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の組立体の群。
6. 立方体を形成する前記角柱（６０）の対が二つ、横並びで配置されており、細長い直方体状の組立体を形成していることを特徴とする、請求項４に記載の組立体の群。
7. 前記ロッド（７３）が、少なくとも一方のキャップ（７１；７２）にフック又はリッジを用いて接続されて取り付けられていることにより、前記キャップを前記組立体の群に容易に取り付けることができることを特徴とする、請求項４に記載の組立体の群（７０）。

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